一种改性燃料油及其制备方法

摘要

本发明公开了一种改性燃料油及其制备方法。以质量百分数计，其组分组成为：15%-20%水剂、0.1-1%三元催化助燃剂、79%-84.9%燃料油。本发明与现有技术相比,显著优点为:（1）所采用的粉剂均为纳米材料（2）制取改性油的各种原料容易获取；（3）从源头上解决大气污染物排放问题，改性燃料油的燃烧产物的减排效果显著，可达70-90%，节油率可达10-15%；（4）降低锅炉结碳率，使得碳充分燃烧，提高热效率；（5）配方制作方法简单，无危害,成本低。

权利要求

1.一种改性燃料油，其特征在于，以质量百分比计，包括如下组份组成：15％-20％水剂、0.1-1％三元催化助燃剂和79％-84.9％燃料油；所述水剂为高纯超细活性碳胶液；所述三元催化助燃剂为质量比为(2-5):(95-98)的粉剂和油剂的混合物；其中粉剂为质量比为(2-5):(1-3)的纳米活碳粉与纳米氧化铈的混合物；油剂为负载镧铈轻稀土离子的

2-乙基己基磷酸或负载镧铈轻稀土离子的2-乙基已基膦酸单2-乙基已基酯，负载量为

3+ 4+

70-90％，以质量比计，La ：Ce ＝(38.46-40.16)：(36.96-38.61)。

2.根据权利要求1所述的改性燃料油，其特征在于，所述的燃料油为柴油、重油、页岩油、废机油或生物质油。

3.如权利要求1所述的改性燃料油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：将纳米活碳粉与纳米氧化铈混合均匀制备粉剂；

第二步：将第一步制得的粉剂加入油剂中，采用高速剪切机进行均质混合处理制备三元催化助燃剂；

第三步；将第二步制得的三元催化助燃剂加入到燃料油中，采用高速剪切机进行均质混合处理制备所述的改性燃料油半成品；

第四步：在改性燃料油半成品中加入水剂，在40-70℃下进行均质化处理，制得所述改性燃料油。

4.根据权利要求3所述的改性燃料油的制备方法，其特征在于，第一步中所述的纳米活碳粉与纳米氧化铈的质量比为(2-5):(1-3)。

5.根据权利要求3所述的改性燃料油的制备方法，其特征在于，第二步中所述的粉剂与油剂的质量比为(2-5):(95-98)。

6.根据权利要求3所述的改性燃料油的制备方法，其特征在于，第三步中所述的高速剪切机的转速为9000-10000r/min；剪切处理时间为30min-60min。

7.根据权利要求3所述的改性燃料油的制备方法，其特征在于，第四步中所述的改性燃料油半成品与水剂混合体积比为(85-80):(15-20)，均质化处理时间为30min-60min。

说明书

一种改性燃料油及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于工业应用技术领域，属于制备改性燃料油的技术领域。

背景技术

[0002] 大气是人类乃至地球上万物赖以生存的最基本环境要素之一，大气环境污染会给人类的生存、生活、工作、可持续发展带来灾难性的后果。因此，控制大气环境污染的实用技术与设备就显得相当地重要了。随着当今科技的创新、社会的进步和人类生活质量的提高，环境保护越来越受到人们的重视，环境保护的标准也越来越高，并加速向国际环境保护排放标准接轨。为此，环保科技与设备产业的技术创新水准也越来越高。大气环境污染，尤其是酸雨现象，是无国界的，这给大气环境污染控制技术与设备提出了更高的要求。

[0003] 现有的技术中，普遍采用在燃料油或是其他油品中添加各种添加剂，在环境治理上有一定成效，但是存在制备工艺复杂，化学试剂使用量大、稳定性差等缺点。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种燃烧效率高，节能效果好, 稳定性高的新型改性燃料油及其制备方法。

[0005] 实现本发明目的的技术解决方案为：本发明的一种改性燃料油，以质量百分比计，包括如下组份组成：水剂：15%-20%；三元催化助燃剂：0.1-1%，优选0.1-0.3%，燃料油79%-84.9%。

[0006] 所述水剂为高纯超细活性碳胶液。

[0007] 所述三元催化助燃剂为油剂和粉剂的混合物，其中，油剂为负载稀土离子的有机高分子化合物，粉剂为纳米活碳粉与纳米氧化铈的混合物；油剂优选负载镧铈轻稀土离子3+ 4+
的P204（2-乙基己基磷酸）或P507（2-乙基已基膦酸单2-乙基已基酯），其中， La ：Ce（质量比）=（38.46-40.16）：（36.96-38.61），负载量为70-90%。

[0008] 一种改性燃料油的制备方法，包括以下步骤：

[0009] 第一步：将纳米活碳粉与纳米氧化铈混合均匀制备粉剂；

[0010] 第二步：将第一步制得的粉剂加入油剂中，采用高速剪切机进行均质混合处理制备三元催化助燃剂；

[0011] 第三步；将第二步制得的三元催化助燃剂加入到燃料油中，采用高速剪切机进行均质混合处理制备所述的改性燃料油半成品；

[0012] 第四步：在改性燃料油半成品中加入水剂，在40-70℃下进行均质化处理，制得所述改性燃料油。

[0013] 第一步中所述的纳米活碳粉与纳米氧化铈的质量比为：2-5:1-3。

[0014] 第二步中所述的粉剂与油剂的质量比为：2-5:95-98。

[0015] 第三步中所述的高速剪切机的转速为9000-10000r/min；剪切处理时间为30min-60min。

[0016] 第四步中所述的改性燃料油半成品与水剂混合体积比为：85-80:15-20，均质化处理时间为30min-60min。

[0017] 本发明与现有技术相比,显著优点为:（1）所采用的粉剂均为纳米材料（2）制取改性油的各种原料容易获取；（3）从源头上解决大气污染物排放问题，改性燃料油的燃烧产物的减排效果显著，可达70-90%，节油率可达10-15%；（4）降低锅炉结碳率，使得碳充分燃烧，提高热效率。（5）配方制作方法简单，无危害。

附图说明

[0018] 图-1 是本发明改性燃料油的制备工艺流程图。

具体实施方式

[0019] 下面以实施例进一步说明：

[0020] 本实施例是对改性燃料油的制备的具体描述，下述均为质量比例：水剂：15%-20%；三元催化助燃剂：0.1-1%，优选0.1-0.3%，燃料油：79%-84.9%。

[0021] 实施例1

[0022] 结合图1，以配制1Kg改性柴油为例，选择改性柴油的各组成的质量分数为：水剂：15%；三元催化助燃剂（简称助燃剂）：1‰；柴油：84.9%；其中助燃剂由以下质量百分数计的组分组成：纳米活碳粉：纳米氧化铈：油剂=2:1:57；称取849g柴油中加入10g的助燃剂，
150g的水剂，采用均质化技术制备改性柴油。

[0023] 操作步骤为：

[0024] 1）配制粉剂：将纳米活碳粉与纳米氧化铈按2:1混合均匀制备粉剂；

[0025] 2）配制油剂：将P204（2-乙基己基磷酸）与含镧铈的轻稀土料液（质量比：La3+：4+
Ce =38.46：36.96）按2:1的体积比进行萃取，得到负载量为70%的负载镧铈轻稀土离子的P204，即油剂；

[0026] 3）配制助燃剂:将1)制得的粉剂按5％加入2)中，采用9000r/min的速度进行高速剪切处理30min制备三元催化助燃剂；

[0027] 4）制备改性柴油半成品：将3）制得的三元催化助燃剂按1‰加入到柴油采用9000r/min的速度进行高速剪切处理30min；制备改性柴油半成品；

[0028] 5）制备改性柴油：将改性柴油半成品中加入15%高纯超细活性碳胶液（市售），在70℃下进行均质化处理30min，制得所述改性柴油。

[0029] 实施例2：以配制1Kg改性180#重油为例，选择改性180#重油的各组成的质量分数为：水剂：20%；三元催化助燃剂（简称助燃剂）：10‰；180#重油：79%；其中助燃剂的组成的质量分数为：纳米活碳粉：纳米氧化铈：油剂=3:2:95；称取790g180#重油中加入10g的助燃剂，200g的水剂，采用均质化技术制备改性180#重油。

[0030] 操作步骤为：

[0031] 1）配制粉剂:将纳米活碳粉与纳米氧化铈按3:2混合均匀制备粉剂；

[0032] 2）配制油剂:将P507（2-乙基已基膦酸单2-乙基已基酯 ）与含镧铈的轻稀土料液

[0033] （质量比：La3+：Ce4+=40.16：38.61）按2:1的体积比进行萃取，得到负载量为70%的负载镧铈轻稀土离子的P507，即油剂；

[0034] 3）配制助燃剂:将1)制得的粉剂按5％加入2)中，采用9000r/min的速度进行高速剪切处理30min制备三元催化助燃剂；

[0035] 4）制备改性180#重油半成品：将3）制得的三元催化助燃剂按10‰加入到180#重油采用9000r/min的速度进行高速剪切处理30min；制备改性180#重油半成品；

[0036] 5）制备改性180#重油：将改性180#重油成品中加入20%高纯超细活性碳胶液，在70℃下进行均质化处理30min，制得所述改性180#重油。

[0037] 实施例3

[0038] 以配制1Kg改性废机油为例，选择改性废机油的各组成的质量分数为：水剂：15%；三元催化助燃剂（简称助燃剂）：2‰；废机油：84.8%；其中助燃剂的组成的质量分数为：纳米活碳粉：纳米氧化铈：油剂=3:2:95；称取848g废机油中加入2g的助燃剂，150g的水剂，采用均质化技术制备改性废机油。

[0039] 操作步骤为：

[0040] 1）配制粉剂:将纳米活碳粉与纳米氧化铈按3:2混合均匀制备粉剂；

[0041] 2）配制油剂:将P507（2-乙基已基膦酸单2-乙基已基酯 ）与含镧铈的轻稀土料液

[0042] （质量比：La3+：Ce4+=40.16：36.96）按2:1的体积比进行萃取，得到负载量为80%的负载镧铈轻稀土离子的P507，即油剂；

[0043] 3）配制助燃剂:将1)制得的粉剂按5％加入2)中，采用9000r/min的速度进行高速剪切处理30min制备三元催化助燃剂；

[0044] 4）制备改性废机油半成品：将3）制得的三元催化助燃剂按2‰加入到废机油采用9000r/min的速度进行高速剪切处理30min；制备改性废机油半成品；

[0045] 5）制备改性废机油：将改性废机油成品中加入15%高纯超细活性碳胶液，在70℃下进行均质化处理30min，制得所述改性废机油。

[0046] 实施例4

[0047] 以配制1Kg改性页岩油为例，选择改性页岩油的各组成的质量分数为：水剂：17%；三元催化助燃剂（简称助燃剂）：3‰；页岩油：82.7%；其中助燃剂的组成的质量分数为：纳米活碳粉：纳米氧化铈：油剂=2:1:57；称取827g页岩油中加入3g的助燃剂，170g的水剂，采用均质化技术制备改性页岩油。

[0048] 操作步骤为：

[0049] 1）配制粉剂:将纳米活碳粉与纳米氧化铈按2:1混合均匀制备粉剂；

[0050] 2）配制油剂:将P507（2-乙基已基膦酸单2-乙基已基酯 ）与含镧铈的轻稀土料液

[0051] （质量比：La3+：Ce4+=40.16：38.61）按2:1的体积比进行萃取，得到负载量为90%的负载镧铈轻稀土离子的P507，即油剂；

[0052] 3）配制助燃剂:将1)制得的粉剂按5％加入2)中，采用9000r/min的速度进行高速剪切处理30min制备三元催化助燃剂；

[0053] 4）制备改性页岩油半成品：将3）制得的三元催化助燃剂按3‰加入到页岩油采用9000r/min的速度进行高速剪切处理30min；制备改性页岩油半成品；

[0054] 5）制备改性页岩油：将改性页岩油成品中加入20%高纯超细活性碳胶液，在40℃下进行均质化处理30min，制得所述改性页岩油。

[0055] 实施例5

[0056] 以配制1Kg改性生物质油为例，选择改性生物质油的各组成的质量分数为：水剂：15%；三元催化助燃剂（简称助燃剂）：3‰；生物质油：84.7%；其中助燃剂的组成的质量分数为：纳米活碳粉：纳米氧化铈：油剂=3:2:95；称取847g生物质油中加入3g的助燃剂，150g的水剂，采用均质化技术制备改性生物质油。

[0057] 操作步骤为：

[0058] 1）配制粉剂:将纳米活碳粉与纳米氧化铈按3:2混合均匀制备粉剂；

[0059] 2）配制油剂:将P507（2-乙基已基膦酸单2-乙基已基酯 ）与含镧铈的轻稀土料液

[0060] （质量比：La3+：Ce4+=40.16：38.61）按2:1的体积比进行萃取，得到负载量为90%的负载镧铈轻稀土离子的P507，即油剂；

[0061] 3）配制助燃剂:将1)制得的粉剂按5％加入2)中，采用9000r/min的速度进行高速剪切处理30min制备三元催化助燃剂；

[0062] 4）制备改性生物质油半成品：将3）制得的三元催化助燃剂按3‰加入到生物质油采用9000r/min的速度进行高速剪切处理30min；制备改性生物质油半成品；

[0063] 5）制备改性生物质油：将改性生物质油成品中加入15%高纯超细活性碳胶液，在60℃下进行均质化处理30min，制得所述改性生物质油。